A

De quoi s'agit-il ?

• Masse molaire = masse d'une mole d'entités chimiques (atomes, ions ou molécules) identiques.
  
  • Elle est notée : M
  • Son unité : g·mol^-1
• Le tableau périodique des éléments indique la masse molaire moyenne de chaque élement chimique.
• Se calcule à partir de la masse et de la répartition des isotopes à l'état naturel.

B

Comment se calcule-t-elle ?

La masse molaire d'une entité chimique se détermine à partir des éléments chimiques qui la composent.

• Masse molaire d'une espèce chimique monoatomique = masse molaire de l'élément indiquée dans la classification périodique des éléments.
• Masse molaire d'une espèce chimique moléculaire = somme des masses molaires des éléments constituant la molécule coefficientées par le nombre d'apparition de l'élément dans la molécule.
  
  • Exemple : M(\text{CO}_2) = M(\text C) + 2 M(\text O)
• Masse molaire d'un ion = masse molaire de l'espèce chimique neutre associée.

La quantité de matière permet de décrire l'état d'un système chimique et d'expliquer son évolution. Elle se calcule grâce à différentes mesures :

• À partir de la masse (tous les états)
Pour une entité chimique \text{X} : n(\text{X})=\dfrac{m(\text{X})}{M(\text{X})}.
Avec :
• la quantité de matière n(\text{X}) en mol ;
• la masse m(\text{X}) en g ;
• la masse molaire M(\text{X}) en g·mol^-1.

• À partir du volume (corps pur liquide)
Pour les liquides, dans le cas des corps purs : m(\text{X})=\rho(\text{X}) \cdot V(\text{X}). Selon la formule précédente : n(\text{X})=\rho(\text{X}) \cdot \dfrac{V(\text{X})}{M(\text{X})}.
Avec :

• la quantité de matière n(\text{X}) en mol ;
• la masse volumique \rho(\text{X}) en g·L^-1 ;
• le volume de corps pur liquide V(\text{X}) en L ;
• la masse molaire M(\text{X}) en g·mol^-1.

• À partir du volume (corps pur gazeux)
Pour les gaz, dans les mêmes conditions de température et de pression : n(\text{X})=\dfrac{V(\text{X})}{V_{m}}.

Avec :

• la quantité de matière n(\text{X}) en mol ;
• le volume de gaz V(\text{X}) en L ;
• le volume molaire V_m (volume précis occupé par une mole de gaz) en L·mol^-1.

En général : Cas particuliers :

• Pour les liquides : utilisation de la masse volumique \rho.
• Pour les gaz : utilisation du volume molaire V_m.

• Définition de la quantité de matière par le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) : « La mole, de symbole mol, est l'unité SI de la quantité de matière. Une mole contient exactement 6{,}022\ 140\ 76 \times 10^{23} entités élémentaires. Ce nombre est la valeur numérique fixée de la constante d'Avogadro, N_A, exprimé dans l'unité mol^-1 et appelé nombre d'Avogadro. La quantité de matière n d'un système est la mesure du nombre de ses entités élémentaires. » (20 mai 2019)


• Attention : la masse et le volume ne suffisent pas à déterminer la quantité de matière d'un mélange dont on ne connaît pas les proportions exactes de ses constituants.